一株高效降解邻苯二甲酸酯类PAEs的菌株及其用途制造技术

技术编号:12840366 阅读:128 留言:0更新日期:2016-02-11 09:46
本发明专利技术公开了一种高效降解邻苯二甲酸酯类PAEs的根瘤菌属及其应用,该菌从大棚种植基地的土壤中分离、纯化而获得,为根瘤菌属的一个种,命名为Rhizobium sp.LMB-1,保存在《中国普通微生物菌种保藏管理中心》(China General Microbiological Culture Collection Center,CGMCC),保藏编号为CGMCC NO.10432。该菌种具有较高降解常见的邻苯二甲酸酯类PAEs(DMP,DEP,DBP,DEHP)的能力,在5天内对100mg/L的DMP,DEP,DBP,DEHP这四种常见PAEs的降解率分别为99.71%,66.30%,71.54,54.02%。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一株高效降解邻苯二甲酸酯类PAEs的菌株及其用途 专利
本专利技术属于环境污染物生物处理
,具体涉及一株高效降解邻苯二甲酸酯 类PAEs的菌种及其应用。
技术介绍
邻苯二甲酸酯类(Phthalate esters,简称PAEs)是指邻苯二甲酸的酯化衍生物, 是塑胶工业中最为常见的塑化剂,例如用于生产聚氯乙烯(PVC)、聚醋酸乙烯酯、纤维素和 聚氨酯等,以此来提高塑料的机械性能和柔韧性。同时PAEs还可以用于油漆、胶水、润滑 油、医药、化妆品、农药、食品包装、塑料管材、家具、儿童玩具和浴帘的生产。全球PAEs的年 产量可达数百万吨,而且大多数的PAEs并没有以共价键的方式结合到塑料产品的基质中, 而是以范德华力或者氢键的方式连接,并能够保留独立的化学性质,它们可以在产品生产、 使用以及产品的后处理过程中逃逸到环境中污染环境。近年来,由于塑料制品的广泛使用 导致PAEs在环境中无处不在。目前,特别是在一些工业发达的国家,已经从土壤、地表水、 饮用水、垃圾场、植物、空气甚至食品中都检测到了邻苯二甲酸酯的存在,PAEs已经成为了 全球最为普遍的污染物之一。PAEs在环境中分布广泛,由于其自身的疏水性及低水溶性,能 很快进入到沉积环境中。并且它们随着碳链长度的增加,脂溶性越强,水溶性越低,在环境 中存在的时间越长,遗传毒性越高。PAEs极易在环境中累积并可通过食物链传递,对人类健 康和生态环境具有很大危害性。 PAEs -般是无色油状粘稠的液体,易溶于有机溶剂和类脂而不易溶于水,在常温 下不易挥发。在环境中常见的成分有DMP、DEP、DBP和DEHP等,其化学结构是由一个刚性平 面基环和两个可塑的线性脂肪链组成,其化学结构为: 由于PAEs在塑料制品的生产、使用等过程中很容易释放出来,该类化合物已成为 一种全球性的环境有机污染物,在土壤、水体、大气、生物甚至人体中都已发现PAEs的分 布。大量研究表明:邻苯二甲酸酯为一种具有致畸、致癌、致突变"三致效应"的环境干扰 剂。邻苯二甲酸酯类PAEs的性质稳定,易在环境中沉积,对人呼吸道和皮肤有毒害作用,可 诱发很多生物的突变、畸变和癌变,并能通过食物链累积。 研究表明,邻苯二甲酸酯类PAEs的水解和光解速率都非常缓慢,生物降解成为它 们从环境中缓慢消失的主要途径,因此高效降解菌的筛选成为修复邻苯二甲酸酯类PAEs 污染的生态系统的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有降解邻苯二甲酸酯类PAEs存在的难题,提出一株 具有高效降解邻苯二甲酸酯类PAEs能力的根瘤菌属新种,该降解菌从江苏省南京市受邻 苯二甲酸酯类PAEs长期污染的大棚种植土壤样品中分离,具有降解常见几种PAEs的能力。 本专利技术的另一目的是提供本专利技术的可高效降解苯二甲酸酯类PAEs的降解菌的应 用,其应用是降解苯二甲酸酯类PAEs的用途。 本专利技术的技术方案如下: 本专利技术提供了一种以保藏编号为CGMCC N0. 10432,保藏于CGMCC的根瘤菌属 (Rhizobium sp.)菌株。该菌株于2014年8月6日保藏于《中国普通微生物菌种保藏管理 中心〉〉(China General Microbiological Culture Collection Center, CGMCC) 〇 本专利技术所分离得到的新菌种命名为:Rhizobium sp. LMB-1。 本专利技术还提出了一种获得可高效降解苯二甲酸酯类PAEs的降解菌的方法,其特 点在于包括分离、纯化、诱变或遗传转化CGMCC N0. 10432菌株的步骤。 本专利技术还提供了一种CGMCC N0. 10432菌株的应用,是作为降解苯二甲酸酯类 PAEs的降解菌的用途。 该降解菌(称LMB-1)经形态、生理生化特性分析和16s rRNA基因序列同源性分 析,鉴定为根瘤菌属(Rhizobium sp. )。LMB-1菌株在pH为6,温度37°C能以DEHP为唯一 碳源生长,并且对其降解能力达到最高。 本专利技术通过对大棚种植(长期受到塑料薄膜覆盖)土壤样品进行分离、纯化,得到 根瘤菌属的一个新种,采用HPLC对降解培养液中的PAEs中残留量进行定量分析,经过反复 实验,发现该菌种具有高效降解邻苯二甲酸酯类PAEs的能力,从而实现本专利技术的目的。 本专利技术的可高效降解苯二甲酸酯类PAEs的降解菌的筛选: 1、土样:采自江苏省南京市长期受邻苯二甲酸酯类PAEs污染的大棚种植土壤; 2、菌株的富集和分离; 将大棚种植土样混匀,称取5g加入到含有100mg/L的DEHP无机盐培养液,30°C, 200rpm/min,摇床培养7d,用移液枪取2mL转接到新鲜的无机盐培养液,传代培养过程中, 驯化3代,DEHP的无机盐培养液中DEHP浓度从100mg/L逐步提高到300mg/L ;然后从最后 一次无机盐培养液(DEHP浓度为300mg/L)中取100 μ L涂布于无机盐固体平板上(DEHP浓 度为300mg/L),30°C恒温培养箱,数天后,挑取生长良好的单菌落,划线纯化;该降解菌的 分类命名为:根瘤菌属(Rhizobium sp.),于2014年8月6日保藏于《中国普通微生物菌种 保藏管理中心》(China General Microbiological Culture Collection Center, CGMCC), 其保藏编号为CGMCC NO. 10432。 所述的无机盐培养液(MSM)的组分及配比为:K2HP04, 5. 8g ;KH2P04,4. 5g ; (NH4) 2S04, 2. Og ;MgCl2,0· 16g ;CaCl2, 0· 02g ;Na2Mo04 · 2H20, 0· 24mg ;FeCl3, 0· 18mg ; MnCl2 · 2H20,0· 15mg,NaOH 调节 pH 至 7. 0。121°C 高压灭菌 15min。 本专利技术提供的可高效降解邻苯二甲酸酯类PAEs的降解菌的鉴定与属性 1、菌株LMB-1的形态与生理生化特征 菌体的形态特性: a.米用常规的细菌生理生化鉴定方法和电子显微镜观察,Rhizobium sp. LMB-1的 细胞为革兰氏阴性短杆菌,细胞较小。为〇. 5~1. 0 μ mX 1. 2~3. 0 μ m。 b.菌落的形态特性: 在TSA培养基平板上,37°C培养24h后,菌落呈乳白色,圆形,丰满,有光泽,表面光 滑凸起,半透明,边缘整齐,直径1.0-2. 0_。 表1.菌株LMB-1的主要生理生化特性 注:" + ",阳性;"一",阴性。 2、菌株 LMB-1 的 16S rRNA 基因序列(Νο·ΚΜ891589) Rhizobium sp. LMB-1 的 16s rRNA TGGTGGCGGCAGGCTTACACATGCAGTCGAACGCCCCGCAAGGGGAGTGGCAGACGGGTGAGTAACGCG TGGGAACATACCCTTTCCTGCGGAATAGCTCCGGGAAACTGGAATTAATACCGCATACGCCCTACGGGGGAAAGATT TATCGGGGAAGGATTGGCCCGCGTTGGATTAGCTAGTTGGTGGGGTAAAGGCCTAC本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种以保藏编号为CGMCC NO.10432,保藏于CGMCC的根瘤菌属(Rhizobium sp.)菌株。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周英唐文娟叶邦策
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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